Атрощенко_Лесная таксация_doc. Курс лекций Раздел Введение. Таксационные изменения, приборы и инструменты 1 Предмет, задачи и объекты лесной таксации

• Название: Курс лекций Раздел Введение. Таксационные изменения, приборы и инструменты 1 Предмет, задачи и объекты лесной таксации
• Анкор: Атрощенко_Лесная таксация_doc.pdf
• Дата: 07.09.2018
• Размер: 3.69 Mb.
• Имя файла: Атрощенко_Лесная таксация_doc.pdf
• Тип: Курс лекций; #24228
• страница: 27 из 29

27,7
23,8 20,0 16,4
b, лет 2
3 4
5 Величина р принята равной 2,5%, те. Использование формулы Вебера на материале хода роста сосны в возрасте лет, при H = 26,3; d1,3 = 34 см и бонитете а классе роста I позволило дать следующие результаты:
Возраст
10 20 30 40 50 60 По анализу 9,2 14,4 19,1 22,6 25,4 По формуле Вебера 10,1 15,5 19,8 23,4 26,8 27,9

Формула была взята со следующими параметрами 1
1 43
;
b = 4;
p = Как видно из приведенного примера, эта формула в целом показывает ход роста по высоте, причем с некоторым превышением высот (в среднем
4,5%).
Ход роста по площади сечения древесного ствола, а следовательно, и по диаметру в большей степени по сравнению с высотой зависит от внешних факторов, например от рубок ухода.
В первом периоде роста величина g увеличивается быстро, пропорционально ряду пролонгирования величин по сложным процентам 1,0р;
1,0р2; р и т. д.
Во втором периоде роста g увеличивается пропорционально возрастут. е. ga = px, где р – коэффициент энергии роста по породам, классам бонитета и роста дерева а – возраст ха умножая выражение ga = px на получим результат в квадратных метрах приумножении на 10 – в квадратных сантиметрах.
Формула хода роста по диаметру вытекает из формулы g = px, так как
px
d
g
=
=
4
π
2
,
откуда
π
2
π
4
px
px
d
=
=
Расчеты по этой формуле, поскольку диаметры выражены в сантиметрах, приводятся с дополнительным множителем 10. Например,
см
8
,
33 1142 14
,
3 3600 14
,
3 60 10 5
,
1 Изменение объема древесного ствола в пределах второго периода его роста выражается формулой
vа = 1,0рx
⋅
0,1.
Как показали опытные исследования, коэффициент р изменяется в пределах от 1,5 до 6. Для стволов сосны I бонитета ближе подходит значение = 3,5%, которое постепенно снижается спадением бонитета, и для V бонитета достигает Анализируя приведенные нами расчеты по применению формул Вебера в отношении роста дерева по h, g, d, v, можно убедиться в том, что при подборе соответствующих значений р для каждого таксационного признака дерева получаются вполне удовлетворительные результаты.
Рассмотрим далее закономерности в строении и ходе роста насаждений по формулам Вебера в отношении числа стволов Na, суммы площадей сечений Ga и запаса насаждения Va на единице площади

Как известно, число стволов насаждений с повышением возраста сильно уменьшается, особенно с момента смыкания полога до окончания его формирования, совпадающего с замедлением роста в высоту.
Этот процесс выражен следующей формулой Коэффициент р изменяется для разных породи классов бонитета от до Сумму площадей сечений G деревьев в составе насаждения можно выразить через произведение площади сечения среднего дерева g на общее число стволов N; величины N и G с повышением возраста насаждения находятся в обратной зависимости G – увеличивается, N – уменьшается произведение с возрастом увеличивается вначале быстро, а затем медленно и, наконец, после некоторого периода стабильности начинает медленно уменьшаться. Поэтому необходимо установить однообразие коэффициента р
в отношении формул для G и N, после чего сумму площадей сечений можно выразить равенством G = В. Вебером предложена для этого случая формула 5
,
0 Как показали опытные исследования, величина р зависит от породы и класса бонитета и изменяется в пределах от 1,2 до Исследования В. Вебера, основанные на анализе имеющихся таблиц хода роста насаждений, выявили значительную общность закономерного роста всех древесных пород с учетом их биологических особенностей.
По мнению В. Вебера, построенные им графики хода роста насаждений по отдельным таксационным признакам с очевидностью свидетельствуют, что закономерности хода роста насаждений одни и те же для всех породи хотя между отдельными породами и существуют степенные различия энергии роста, отраженные в формулах, однако нет специфических различий,
обусловленных особенностями отдельных древесных пород.
Взгляды Вебера о всеобщности хода роста насаждения хотя и выражены четко и определенно, нов тоже время он утверждает возможность широкого варьирования биологических свойств древесных порода также некоторых отклонений от нормального роста, вызванных наличием специфических условий. Эти исследования позволяют теоретически обосновать целесообразность общебонитировочной шкалы насаждений ив качестве объективного критерия для установления бонитета использовать среднюю высоту насаждения в определенном возрасте. По утверждению профессора
Н. В. Третьякова, в работах Вебера дана идея не только общей бонитировочной шкалы, но и всеобщих таблиц хода роста насаждений.
В. Н. Дракин и Д. И. Вуевский предложили новую формулу исследования хода роста насаждений по высоте и диаметру

В основу своих выводов они положили гипотезу скорость роста по высоте, начиная от нуля, возрастает до некоторого максимума, после чего стремится к нулю при неограниченном увеличении возраста».
Изменение высот насаждений с возрастом происходит по- образной кривой, если за абсциссу принять возраста за ординату высоту. Такая кривая роста касается оси абсцисс вначале координат и характеризует начальный период роста в высоту, в последнем периоде она отражает затухающий подъем кривой, следовательно, отражает ход роста в высоту двух ранее рассмотренных периодов, так как формула Вебера выведена лишь для второго периода.
Такая формула В. Н. Дракина и Д. И. Вуевского имеет следующий вид:
(
)
m
ka
H
H
e
1
max
−
=
где Н – высота в возрасте а лет Н
mах
– верхняя граница роста для
данной породы е – Неперово число, равное 2,71828; а – возраст дерева или
насаждения; m и k – параметры уравнения, являющиеся положительными величинами, при m > 1 кривая носит образный характер при < 1 образная форма утрачивается и кривая обращена выпуклостью
вверх; при m = 1 получается уравнение Вебера.
Для пользования формулой составлены вспомогательные таблицы.
Формула может быть рекомендована при исследовании хода роста культур в начальный период их развития. Характер кривой хода роста по высоте может быть выражен уравнением третьей степени, дающим хорошие результаты.
Для сглаживания образной кривой хода роста по высоте любым способом при построении графика рекомендуется выделять величины прироста в высоту по периодам роста и по этим данным строить вторую кривую приростов в высоту, которая наглядно иллюстрирует период кульминации прироста по высоте – так называемый закон большого периода роста – и контролирует степень сглаживания высот. Проф. А. В. Тюрин предложил сначала сглаживать кривую приростов и затем по полученным результатам получать сглаженную кривую высот. Общий вид графических построений такой кривой приводится на рис. Рис. 105. График хода роста по высоте ствола в зависимости от возраста с использованием Дракина и Вуевского: кривые 1 – ход роста по высоте ствола – ход роста приростов по высоте

Установленная многими исследователями зависимость между высотой среднего дерева насаждения и высотой наибольшего приводит к необходимости графических построений двух таких кривых на одном графике.
Как уже отмечалось, во втором периоде роста в высоту деревьев и насаждений кривая высот имеет параболический характер и может быть выражена уравнением второй степени, которое хорошо передает динамику прироста по высоте Моделирование хода роста и производительности насаждений на
ЭВМ
В моделировании хода роста насаждений и разработке имитационных моделей строения и производительности древостоев широко используются множественные регрессионные модели. Математическое
описание функций системы (биогеоценоза, насаждения и т. д) в целом и
функций связи отдельных элементов системы можно выполнить в виде
обобщенного дискретного полинома Колмогорова –Габора:
m
n
n
n
n
n
n
n
x
b
x
x
b
x
b
b
1 1
2 1
2 1
4 При двух факторах (х, х) линейная модель первой степени имеет вид 1
1 2
2 1
1 где b
0
, b
1
, b
2
, b
3
– коэффициенты регрессии.
Линейная модель второй степени имеет уже членов 2
2 1
8 2
1 7
2 2
1 6
2 2
5 2
1 4
2 1
3 2
2 0
x
x
b
x
x
b
x
x
b
x
b
x
b
x
x
b
x
b
b
Y
2 2
2 1
2 10 2
2 2
1 Количество членов уравнения быстро растет с увеличением числа
аргументов (факторов. Так, модель второй степени при четырех факторах включает 70 членов. Объем наблюдений возрастает также с увеличением числа переменных, так как число наблюдений должно быть враз больше числа факторов. При разработке модели необходимо провести эксперимент объемом 50–70 наблюдений. Для формального решения задачи объем наблюдений с ростом числа аргументов становится
практически необозрим.
В уравнении можно выделить три качественно отличные части 1) линейную с коэффициентом при аргументах в степени единица (b
1
x
2
и b
2
x
2
); нелинейную – с коэффициентами при аргументах в степени m > 1 (b
4 2
1
x
и 2
2
x
); 3) неаддитивную – с коэффициентами при произведениях аргументов по два, три и более (b
3
x
1
x
2
, a
6 2
1
x
x
2
и т. д.).
Практика применения регрессионного анализа показывает, что
нет необходимости рассматривать в уравнениях слишком высокие степени и произведения многих аргументов. На линейную часть уравнения
часто приходится наибольшая информация (70–90%), а вклад нелинейной и неаддитивной частей сравнительно невелик. Следовательно, сначала необходимо описать объект системой множественных линейных

регрессионных моделей, а затем оценить, насколько улучшается аппроксимация функции, если дополнительно вводятся в уравнение нелинейные
и неаддитивные члены.
Система функций роста леса по Кивисте
Функции роста леса являются одним из видов моделей хода роста, выражающих наиболее вероятные линии изменения важнейших таксационных показателей
(признаков) древостоев в зависимости от возраста древостоев.
Анализ функций роста обычно проводится средней высоты (Н, среднего диаметра (D) и запаса (М) древостоя, имеющего образные кривые хода роста. Закономерности изменения этих признаков можно проследить на обобщенной кривой хода роста, изображенной на рис. На рисунке показано, что обобщенная кривая хода роста (у) исходит из точки начала координат, имеет точку перегиба и приближается
к асимптоте, параллельной оси возраста. Эти закономерности называются общими закономерностями хода роста древостоев.
Закономерности хода роста выявляются более четко при анализе не самой величины у, а ее текущего прироста у, который является первой производной функции роста и называется часто скоростью роста. Обобщенная кривая прироста представлена также на рис. 117. Она имеет асимметричную колоколообразную форму исходит из точки начала координат, возрастает быстро до максимума и затем, медленно снижаясь, приближается коси воз- раста.
Исходя из общих закономерностей роста, проиллюстрированных на рис. 118, можно к функциям роста предъявить следующие требования (в области А. Функция роста у(А) должна исходить из точки начала координату. Функция роста у(А) должна быть возрастающей, те. у'(А)
≥
0.
3. Функция роста у(А) должна приближаться к асимптоте, параллельной оси возраста, lim у(А) = УМУ функции роста должна существовать одна точка перегиба. Текущий прирост у'(А) должен исходить из точки начала координату. Текущий прирост у'(А) должен иметь справа и слева от его максимума Т по одной точке перегиба,
∃
А
1
, А А
1
<
Т
<
А
2
∧
у’’’(А
1
) = 0
∧
у’’’(А
2
) = Рис. 106. Обобщенные кривые хода роста (у) и прироста (у'):
Т – возраст точки перегиба (максимума текущего прироста);
А – возраст УМ предел признака у
У
М

Так как известных функций роста уже свыше полусотни, возникает вопрос об их классификации. В работе В. Пешеля функции роста разделены на две группы формально-математические и законы роста. В
свете современных представлений о биофизике леса такая классификация не оправдана. Нецелесообразным сточки зрения данной работы является и различие функций роста дерева и древостоя. Хотя процессы
роста дерева и древостоя описываются разными механизмами, для их
аппроксимации применяют, как правило, одни и те же функции роста.
Своеобразная классификация функций роста
сделана
Д. Тодоровичем. В этой работе каждый класс функций представлен одной общей формулой, объединяющей находящиеся там функции роста.
Таким образом, все их многообразие описывается Д. Тодоровичем одиннадцатью общими функциями разного вида. К настоящему времени классификация Д. Тодоровича имеет существенные недостатки. Некоторые
функции роста (например, функция А. Леваковича) принадлежат одновременно к разным классам, а в некоторых группах существуют только
разработанные Д. Тодоровичем функции, не имеющие практического
применения до сих пор. К тому же в последние десятилетия опубликовано множество новых функций роста, которые выходят за рамки классификации Д. Тодоровича.
Опыт Д. Тодоровича показывает множество функций роста леса настолько разнообразно, что их группировка по внешнему виду на несколько непресекающихся подмножеств, имеющих примерно одинаковое число функций, практически невозможна. Нов тоже время у многих функций роста заметны одинаковые конструктивные единицы, указывающие на некоторое сходство между ними. Поэтому А. Кивисте отказался от конструирования громоздких общих формул для разных классов функций, а выделил в качестве основы группировки некоторые более характерные выражения (преобразования, применяемые в формулах функций роста. С учетом принципа от простого к сложному были выполнены следующие преобразования, упорядоченные на 7 уровней) преобразования, линейные по параметрам 2
1 1
0
A
f
b
A
f
b
b
;
2) дробные преобразования ) ( )
A
f
A
f
2 1
;
3) степенные преобразования )
[
]
1 0
k
A
f
k
;
4) экспоненциальные преобразования )
[
]
A
f
exp
;
5) эреобразования Митчерлиха
( )
[
]
A
f
exp
1
−
;
6) степенно-показательные преобразования )
[
]
( )
A
f
A
f
2 1
;
7) особые преобразования.
Основой данной классификации функций роста (ФР) является примененное преобразование наивысшего уровня. Для иллюстрации классификации представлен рис. 119, где изображена принадлежность роста к разным группам в зависимости от преобразований, примененных в них. На этом рисунке показано, что почти все функции роста содержат линейное преобразование, нов группу функций линейного преобразования входят только функции, линейные по всем ее параметрам. Функции второй группы содержат дробные преобразования и могут содержать также линейные.
Данная классификация, как и другие классификации ФР, имеет недостатки. Один из них состоит в том, что некоторые функции, имея различный внешний вид, могут входить в разные группы. Во избежание этого недостатка в работе А. Кивисте при представлении ФР наиболее точно сохранен их первоначальный вид.
Функции роста леса, линейные по параметрам, широко используются при составлении таблиц хода роста древостоев (ТХР). К ним относятся полиномы, гиперболы и логарифмические кривые. Они не соответствуют требованиям ФР.
Особые преобразования группа ФР )
[
]
3 1
0
th
A
c
c
y
=
Степенно–показательные преобразования VI группа ФР 1
1 0
2
+
+
=
Преобразования Митчерлиха
V группа ФР 0
1
exp
1
c
A
c
c
y
−
−
=
Экспоненциальные преобразования IV группа ФР 1
0
exp
c
A
b
b
y
−
=
Степенные преобразования III группа ФР 0
1 0
c
c
A
b
b
A
y
+
=
Дробные преобразования II группа ФР 1
0
A
b
b
A
y
+
=
Преобразования, линейные по параметрам I группа ФР Рис. 107. Стандартные преобразования и классификация функций роста
Функции дробных преобразований (II группа) являются простейшими
ФР, но удовлетворяют большинству требований к ФР. Наиболее известной функцией роста из этой группы является функция
Хосвельда:
(
)
2 2
1 0
2
A
b
A
b
b
A
y
+
+
=
, которая часто называется функцией Корсуня. С другой стороны, эти ФР не имеют явной точки перегиба и удобной точки актуализации Функции степенных преобразований имеют в своем составе неизвестный параметр в качестве степени. Большинство ФР этой группы соответствуют требованиям к ФР, ноне имеют биофизической основы. Наиболее известна в лесной таксации функция А. Леваковича:
(
)
[
]
2 Функции экспоненциальных преобразований имеют общий вид )
[
]
A
f
y
exp
=
. К этой группе относятся функции Т. Теразаки, В. Корфа,
С. Гомперца, которые используются в биологии и лесной таксации.
Функции преобразования Э. Митчерлиха соответствуют требованиям,
представляемым к ФР. Наиболее известными из них являются функции
Э. Митчерлиха, В. Дракина-Вуевского, Ф. Ричардса-Чэпмана.
Степенно-показательные функции имеют общий вид )
[
]
( )
A
f
A
f
y
2 Основание )
A
f
1
и показатель степени )
A
f
2
являются функциями, зависящими от возраста )
A и содержащими неизвестные параметры. В этой группе функций роста наиболее известны функции Д. Тодоровича. Функции роста отвечают требованиям к ФР, но являются сложными в вычислениях.
В седьмую группу классификации собраны ФР, отличные от предыдущих и имеющие в своем составе нестандартные образные элементарные функции (arctan, функция Маркова и т. п. Функции роста леса данной группы малоизвестны в лесной таксации. Функция гиперболического тангенса )
A
c
th
c
y
1 0
=
применялась В. Д. Севостьяновым для моделирования биофизики чистых древостоев в Беларуси [29]. Функции роста леса этой группы необычны и относительно сложны в применении.
В своей работе А. Кивисте выполнил детальный анализ 75 функций роста, представленных всеми группах классификации (рис. 119), и рекомендовал наиболее подходящие из них для моделирования хода роста древостоев по высоте, диаметру и запасу. В приложении к работе дана информация по аппроксимации данных к изученным функциям роста с применением ЭВМ Местные и всеобщие таблицы хода роста насаждений
Как уже отмечалось, существующие таблицы хода роста отражают преимущественно ход роста нормальных чистых насаждений Между тем в природе преобладают насаждения смешанного состава, сложные по форме и разновозрастные по отдельным ярусам. Поэтому основной задачей лесной таксации является разработка методов исследований хода роста смешанных насаждений, начиная с установления понятия нормальности этих объектов.
В Лесной вспомогательной книжке профессора ММ. Орлова (е издание) помещены таблицы хода роста смешанных сосново-еловых насаждений Пруссии в возрасте от 30 до 170 лет, составленные проф. Шиллингом в двух вариантах 1) с равномерным смешением сосны и ели, те. СЕ и 2) насаждений с резко выраженными двумя ярусами верхним сосновыми нижним еловым.
Таблицы Шиллинга несовершенны в методическом отношении средние таксационные признаки насаждений даны без подразделений по породам с единством состава пород сосны и ели на протяжении столь длительного периода, что находится в резком противоречии с биологическими особенностями этих пород – во втором типе таблиц нет подразделений даже по яру- сам.
Там же приведены шведские таблицы хода роста смешанных насаждений состава 5С4Е1Б для III, IV и V бонитетов (авторы Энандер и Грантин- гер). Средние таксационные признаки здесь дифференцированы по породам,
что выгодно отличает шведские таблицы от таблиц Шиллинга. Возрасты насаждений от 20 до 100 лет. Однако постоянство состава пород на протяжении
100-летнего возраста также вызывает сомнение.
По иному пути пошел АИ. Тарашкевич (1916), характеризуя ход роста елово-лиственных насаждений для II и III бонитетов в лесах бывшей Тверской губернии. Учитывая характер смены пород после вырубки еловых насаждений и первоначальное заселение вырубов лиственными породами, подзащитным пологом которых появляется самосев ели, АИ. Тарашкевич в таблице приводит динамику состава пород в зависимости от возраста.
Вначале наблюдается преобладание лиственных породи незначительная примесь ели, которая с возрастом постепенно увеличивается и начинает вытеснять лиственные породы. В возрасте 20 лет состав лиственных к 140 годам обратное соотношение –
9
/
10
Е и лиственных. Таксационная характеристика насаждений дана раздельно по породам.
Работу АИ. Тарашкевича можно характеризовать лишь как первую попытку поисков методики составления таблиц хода роста смешанных насаждений, которая нуждается в дальнейшей доработке и уточнении.
Большую работу по составлению таблиц хода роста смешанных насаждений провел Н. В. Огородов, опубликовавший в 1951 г. таблицы хода роста сомкнутых елово-пихтовых насаждений с незначительной примесью березы по типам леса для северо-востока европейской части СССР. Таблицы составлены по материалам пробных площадей лесоустройства, заложенных в насаждениях от 30 долети выше в пяти типах леса. Дается развернутая характеристика естественноисторических условий местопроизрастания и приведены таксационные признаки только преобладающей породы (ели).
Методика обработки материалов не освещена, что исключает всякую возможность критической оценки таблиц с методической точки зрения. По мнению автора, составленные таблицы не претендуют на высокую точность,
но могут быть полезны в практике лесного хозяйства для описанных рай- онов.
Также необходимо отметить работу О. А. Трулля (1955) Смешанные елово-березовые насаждения БССР и динамика их роста и развития, основанную на материалах заложенных 68 пробных площадей в условиях Белару- си, в еловых типах леса – кисличниках, зеленомошно-кисличниках и чернич- никах.
Динамика роста и развития охватывает две стадии:
а) сложного елово-березового насаждения, двухъярусного строения, с березой в верхнем ярусе и елью в нижнем эта стадия продолжится до 40 лет

б) стадия смешанного елово-березового насаждения характеризуется одноярусным строением полога из березы и ели эта стадия от 40 до 100 лет.
В этой стадии в период 40–45 лет наблюдаются равные доли участия ели и березы в составе насаждения, после чего наступает период преобладания ели, протекающий от 50 до 100 лет. Полное завершение смены пород происходит за пределами 100 лет с образованием чистого елового насажде- ния.
Весь собранный материал подвергнут тщательной обработке с использованием современных научных методов. Ход роста по высоте и сумме площадей сечений отдельно по породам О. А. Трулль устанавливал с применением уравнения
(
)
m
ka
e
a
y
−
−
=
1
В составленных таблицах хода роста дана раздельная таксационная характеристика поели и березе, кроме того, таблицы хода роста потрем сериям дополнены динамикой товарности по выходу промышленных сорти- ментов.
Указанная работа отличается широтой исследования объектов с использованием современных научных методов сбора и обработки материалов и доведением результатов до народнохозяйственной оценки насаждений поданным товарности.
В табл. 114 приводятся данные хода роста по черничной серии типов леса (по О. А. Труллю).
Заслуживают внимания таблицы хода роста смешанных сосново- березовых древостоев высшей производительности для Архангельской области, составленные О. А. Неволиным под руководством В. И. Левина (Автор отмечает увеличение продуктивности смешанных сосново-березовых насаждений по сравнению с чистыми сосняками аналогичного типа леса. В
динамике состава отмечена определенная стабильность с возрастом древо- стоев.
При значительной трудоемкости работ по составлению таблиц хода роста насаждений большое значение приобретает использование рационализаторских предложений по сбору и обработке экспериментальных материа- лов.
Автором описано одно из таких предложений, сущность которого заключается в следующем. Исследование хода роста средних диаметров и средних высот насаждений по возрастами бонитетам можно проследить по материалам анализа хода роста средних модельных деревьев поили- летним периодам в насаждениях предельного класса возраста

Таблица Ход роста смешанных елово-березовых насаждений черничной серии типов леса (по О. А. Труллю)
Древостой
При- рост,
м
3
Отпад
Запас на гав о
зр аст
, лет состав Яр ус средняя высотам средний диаметр, см объем средней модели, мчи сл ост волов наг а,
шт сумма площадей сечений нага м
2
к р
у п
н ой средней мелкой д ров а общий запас м
3
в и
д о
в о
е число коэффициент формы Среднее изменение запасам 3тек у
щ ее изменение запасам 3ср ед ни й
тек у
щ и
й
Чи сл ост волов на га,
шт
З
ап ас нага м
3
Су мма всего промежуточного пользования, м
3
О
б щая производительность, м 10 Б 10E
I
II
4,5 1,0 3,5 1,3
–
–
800 0
110 00 8,0 0,9
–
–
–
–
–
–
–
–
21 2
–
–
–
–
2,1 0,2
–
–
2,
3 0,
2
–
–
–
–
2,2
–
2,2
–
23 2
30 Б 10E
I
II
11,8 6,2 8,0 5,6 0,028 7
0,009 7
272 0
320 0
13,6 8,0
–
–
6
–
61 79 10 4
78 31 486 621 680 792 2,6 1,0 2,5 2,1 3,
1 1,
3 3,2 2,7 197 2
330 0
7,8 5,9 14,4 6,8 92 38 50 5,3Е
4,7Б
I
12,4 17,2 12,
0 14,
0 0,074 0
0,126 6
148 7
766 16,8 12,1
–
–
31 38 52 29 5
20 11 0
97 530 465 735 671 2,2 1,9 4,5 0,4 2,
7 3,
0 5,6 2,7 562 845 11,
2 23,
0 26,1 52,5 136 150 70 7,1Е
2,9Б
I
18,0 19,
0 21,
0,257 7
0,344 838 261 23,7 9,3 12 11 48 47 26 9
4 23 21 6
90 504 457 717 667 3,1 1,3 5,2
–0,5 4,
1 2,
7,7 1,5 252 174 25,
2 20,
71,2 94,0 287 184

21,1 3
8 6
1 90 8,1Е
1,9Б
I
22,6 23,9 24,
3 26,
2 0,514 6
0,585 1
616 135 28,6 7,3 29 28 40 36 17 3
4 23 31 7
79 491 452 709 665 3,5 0,9 5,0
–0,6 4,
8 2,
2 7,0 0,6 79 43 19,
7 10,
3 115,6 119,2 433 198 10 0
8,5Е
1,5Б
I
24,4 25,1 26,
1 27,
9 0,637 8
0,693 9
566 98 30,3 6,0 39 35 33 30 15 2
3 23 36 1
68 488 451 706 664 3,6 0,7 4,4
–1,1 4,
9 2,
0 6,1 0,0 2
50 37 17,
1 10,
3 132,7 129,5 494 198

Было взято 13 модельных деревьев в сосновых насаждениях I бонитета класса возраста в Беловежской Пуще. Полученные средние величины были сглажены по уравнениям второй степени и сопоставлены со средними высотами восьми таблиц хода роста сосновых насаждений, составленных отечественными и зарубежными авторами.
Расхождение по высотам оказалось в пределах 2–6%. Коэффициенты различия t между высотами по двум источникам оказались в пределах 0,10–
1,10; среднеквадратическое отклонение σ 0,96–2,10%; коэффициент варьирования высот w 7,0–10,8%. Точность исследования Отклонение средних диаметров по анализам стволов от аналогичных величин восьми таблиц хода роста составило от 0,3 до 3,7%. Изменчивость средних сумм площадей сечений насаждений по восьми таблицам хода роста по возрастам выразилось коэффициентом варьирования w от 6,2 до 9,2%,
среднеквадратическим отклонением σ 2,5–2,9 при точности исследования
2,0–3,2%.
Высокая точность величин основных таксационных признаков насаждений по восьми таблицами совпадение сданными анализов хода роста стволов подтверждает их единство и дает обоснование для составления единых общих таблиц хода роста.
Для получения запасов насаждений по формуле М = gHf были использованы связи видового числа с высотами Таким образом, представилось возможным составить таблицы хода роста сосновых насаждений I бонитета.
Наше предложение было успешно использовано проф. МВ. Давыдовым при составлении таблиц хода роста белоакациевых насаждений.
Разновозрастные насаждения, произрастающие на севере ив горных районах страны, неизбежно вносят изменения в методику составления опытных таблиц хода роста. В результате немногочисленных исследований в этом направлении возраст таких насаждений устанавливают а) в абсолютных величинах среднего возраста и б) в относительных величинах – естественных ступенях возраста.
В обоих случаях достоверные данные о возрастах получаются в порядке сплошной разработки заложенных пробных площадей и установления возрастов срубленных деревьев. Методы модельных деревьев не обеспечивают достоверных результатов изменчивости возраста таких древостоев.
В первом случае метод определения среднего возраста описан в работе Л. В. Бицина: Строение и продуктивность горных лесов (1965). Объекты исследования – буковые и пихтово-еловые насаждения Северного Кавказа и
Крыма. Кривая распределения стволов букового насаждения по классам возраста графически для относительно разновозрастных насаждений (лет) близка к нормальной кривой для циклично-разновозрастных насаждений при большей амплитуде колебаний возраста (450–500 лет) наблюдается несколько максимумов кривой

Коэффициент варьирования возрастов бука на Северном Кавказе составили в Крыму 12%. При составлении таблиц хода роста проведено распределение насаждений по ярусам исходя из различий высот стволов, числа их и размещения по площади в составленных таблицах таксационная характеристика приведена раздельно по ярусам.
Запасы древостоя го яруса по бонитетам в возрасте рубки (лет) составляют около 5–6% общего запаса.
Распределение разновозрастных насаждений по естественным ступеням возраста в десятых долях среднего возраста насаждения дает более отчетливое и наглядное представление об их возрастной структуре. Этот метод использован в работах Р. Г. Синелыцикова Рост, строение и возрастная структура насаждений Кировской области (1959 г) и И. И. Гусева Строение и рост еловых насаждений Архангельской области (1962 г.).
В каждом разновозрастном насаждении преобладали числа стволов среднего возраста, который и принимался за основу при составлении опытных таблиц.
Насаждения по степени разности высот подразделяют на группы. При резких различиях в высотах выделяется й ярус, для которого в таблицах дается отдельная характеристика. Изложенные особенности методики составления опытных таблиц указывают на то, что, при выделении ярусов последние характеризуют относительно разновозрастные древостой в отличие от таблиц хода роста нормальных или модальных одновозрастных насаждений.
Имеющиеся в настоящее время многочисленные таблицы хода роста насаждений представлены тремя видами 1) местными 2) общими и 3) все- общими.
Первоначально составлялись местные таблицы по экспериментальным материалам, собранным на ограниченной территории, а в отдельных случаях на площади отдельных лесных дач. Такие таблицы отражали особенности роста насаждений приданных условиях местопроизрастания и предназначались для использования на тех же территориях.
Общие таблицы получены в результате обобщения ряда местных таблиц со значительным расширением территории как сбора материалов, таки применения таблиц.
Наконец, всеобщие таблицы составлены на базе исходных данных как местных, таки общих таблиц с использованием выявленных общих закономерностей роста и развития насаждений. Таким образом, всеобщие таблицы передают ход роста и развития насаждений отдельных пород независимо от их географического распространения.
Первыми были местные таблицы, составленные русским таксатором
А. Варгасом (1842–1848 гг.) по сосне, ели, березе и осине с использованием обширного материала пробных площадей лесоустройства. В этом отношении
А. Варгас почти налет опередил немецких исследователей.
Пробы закладывали в насаждениях совершенно полных, без прогалин, без просветов, без следов малейшей порубки», одновозрастных, нормального роста и развития. Подробно описывались условия местопроизра-

стания с выделением однородных групп, объединяемых классами бонитетов.
Продуктивность насаждений по классам бонитета характеризовалась средним приростом (м
3
/га).
В своих последующих работах наряду с характеристикой бонитетов по почвенно-грунтовым условиями среднему приросту автор использовал в качестве критерия среднюю высоту насаждений.
Долгое время таблицы А. Варгаса были единственными. Несмотря на выявленные некоторые неточности, таблицы А. Варгаса для своего времени были выдающимися и не потеряли своего значения в настоящее время.
Исследованием хода роста порослевых дубовых насаждений занимался проф. Б. А. Шустов (1914 г. Основным материалом для составления таблиц послужили пробные площади лесоустройства, заложенные в южных районах СССР. При подборе насаждений ив пределах класса бонитета устанавливалась зависимость между наибольшими и средними высотами, что послужило коррективом для выведения средних высот.
Разделение насаждений на бонитеты по высоте проверялось классификацией их по общему запасу, причем оказалось, что оба приема давали вполне согласные результаты. Ход роста в высоту, а также изменение других таксационных признаков взятых моделей прослеживалось поданным анализов стволов.
Таблицы Б. А. Шустова долгое время были единственными. Проф. МВ. Давыдов, исследуя ход роста порослевых насаждений дуба в южных районах СССР, проанализировал таблицы Б. А. Шустова и выявил некоторые методические недочеты в его работах.
Используя опубликованный Б. А. Шустовым исходный материал в виде 55 пробных площадей и присоединив к нему свой материал по дополнительно заложенным 45 пробам, МВ. Давыдов подверг совместной обработке объединенные данные 100 проб и составил новые таблицы хода роста порослевых насаждений дуба для I, II, III и IV бонитетов.
Основной дефект методики Б. А.
Шустова, по выводам
М. В. Давыдова, заключается в том, что каждому бонитету соответствует отдельная кривая соотношений высот и сумм площадей сечений, несмотря на то, что по существующим закономерностям соотношения между высотами и суммами площадей сечений не зависят от возраста и бонитета. Проф. М. В.
Давыдов эти соотношения выражает слабовыпуклой кривой, что установлено работами проф. Н. В. Третьякова и Гергардта. Также внесены коррективы на повышение общей производительности насаждений (в среднем на Поправки, внесенные МВ. Давыдовым в таблицы Б. А. Шустова,
улучшают их качество и могут быть рекомендованы для использования в производстве и при научных исследованиях.
Проф. А. В. Тюрин в 1913 г. опубликовал работу Исследование хода роста нормальных сосновых насаждений в Архангельской губернии для трех классов бонитета и возрастов от 20 до 360 лет. Эти местные таблицы были составлены по методу указательных насаждений с использованием пробных площадей, а также анализов хода роста модельных деревьев. Таблицы отражают динамику отмирания насаждений, начиная с некоторого возраста лети кончая возрастом 360 лет. Другие авторы увеличили этот предел для сосны долети более.
Одними из первых таблиц хода роста сосновых насаждений по типам леса были таблицы ГА. Филичкина (1927), который исследовал с этой целью сосновые насаждения в типе леса сосняк-зеленомошник. Поэтому же методу проф. А. В. Тюрин в 1916 г. составил таблицы хода роста еловых насаждений северо-восточных районов СССР.
Исследованием хода роста черноольховых насаждений в СССР занимался проф. МВ. Давыдов. Результаты исследований (в центральных и южных районах СССР) были изложены в монографии Черная ольха СССР»
(лесоводственные свойства, ход роста, строение, народнохозяйственное значение, опубликованной в 1948 г. При этом было установлено, что продуктивность черноольховых насаждений СССР выше продуктивности, вычисленной для ольхи по аналогичным германским таблицам Шваппаха, на В таблицах МВ. Давыдова также дается выход промышленных сортиментов. Им же в 1949 г. опубликованы Исследования хода роста буковых насаждений в западных областях УССР» для аи классов бонитетов. Методика выполнения этих работ аналогична изложенной выше в отношении перестройки таблиц хода роста порослевых дубовых насаждений проф. Б. А.
Шустова.
Б. Н. Тихомиров и И. А. Тищенко (1929) составили Таблицы хода роста лиственницы сибирской по исследованиям в Хакасском округе Сибирского края».
Б. В. Любимов и В. П. Корш (1926) составили таблицы хода роста нормальных кедровых насаждений III класса бонитета для насаждений кедра сибирского.
Е. Н. Науменко в 1952 г. опубликовал таблицы хода роста порослевых пойменных насаждений Среднего Дона и его притоков.
Из местных таблиц отметим таблицы хода роста и товарности сосновых насаждений Беловежской Пущи средней полнотой 0,7, составленные автором в 1954 г. Изменение сумм площадей и запасов выражено уравнением второй степени, причем запасы после 140–160 лет начинают уменьшаться вследствие начавшегося периода распада насаждения.
Вместо вычисления так называемого отрицательного прироста поза- пасу после периода падения запасов насаждения текущий прирост по объему был вычислен на основе исследования процента текущего прироста у стоящих деревьев. При этом установлено падение процента прироста с увеличением возраста насаждений.
Объемный текущий прирост вычислялся по формуле Величина Δ
v
как сумма приростов растущих деревьев не может быть величиной отрицательной, в отношении взятых объектов текущий прирост остается выше среднего при соотношениях между ними в среднем 1,4.

В. И. Левин в 1954 г. опубликовал таблицы хода роста полных и одновозрастных сосновых древостоев Архангельской области по классам боните- та.
Заслуживают также внимания таблицы хода роста сосняков Архангельской области по типам леса, опубликованные В. И. Левиным в 1955 г. В
них отмечены некоторые особенности роста сосняков в отдельных типах леса более ускоренный рост в молодняках сухих боров по сравнению с сосняками заболоченных типов леса, относящихся к одинаковым классам бонитета, и др.
И. М. Науменко (1958) разработаны Опытные таблицы хода роста и сортиментной структуры дубовых семенных насаждений СССР. Приведенные автором сопоставления с аналогичными немецкими таблицами Вимме- науэра показали значительную общность их развития. Положительной особенностью таблиц ИМ. Науменко является дополнение их сортиментной структурой насаждений.
М. В. Давыдовым (1958) опубликованы Исследования хода роста семенных дубовых насаждений в УССР» сданными о сортиментной их структуре. Ф. П. Моисеенко опубликовал статью о ходе роста дубовых насаждений семенного происхождения БССР.
Из числа зарубежных ученых следует отметить таблицы хода роста сосновых насаждений по северной Германии проф. Шваппаха (1896), построенные по материалам 144 постоянных пробных площадей, подвергнутых многократному повторному обмеру в течение летнего периода, что позволило со значительной достоверностью установить общую производительность насаждений. Обработка материалов произведена путем графических сглаживаний фактических данных. К работе приложены перечеты пробных площадей, что позволяет использовать их для разных дополнительных научных исследований.
Для Швеции таблицы хода роста сосновых насаждений составлены А.
Маасом (1911) на основе 79 пробных площадей.
Опубликован также и весь опытный материал. Сопоставление таблиц
Мааса сданными таблиц А. Варгаса для Ленинградской области показало значительное согласование их. Методы обработки аналогичны сданными проф. Шваппаха.
Для дубовых семенных насаждений составлены таблицы хода роста К.
Вимменауэром (1900) для западной Германии.
Помимо рассмотренных, имеется многоместных таблиц хода роста насаждений по отдельным породам, но из-за ограниченности объема книги останавливаться на них не представляется возможным.
Профессор А. В. Тюрин, анализируя материалы своих местных таблиц хода роста, а также многочисленные таблицы других авторов, для разных физико-климатических условий путем сопоставления средних диаметров,
высот, сумм площадей сечений в одинаковых возрастах и условиях место- произрастания, выявил значительное их совпадение

Результаты таких сопоставлений привели к тому, что проф.
А. В. Тюрин в 1913 г. установил следующую эмпирическую закономерность:
«Нормальные, те. сомкнутые, чистые, одновозрастные сосновые насаждения, имеющие в одинаковом возрасте равные высоты, имели одинаковый ход роста в прошлом и будут иметь одинаковый рост в будущем, независимо оттого, находятся они в Германии или в Архангельской губернии».
Этот вывод привел к мысли о возможности составления всеобщих опытных таблиц хода роста на основе использования имеющихся местных и общих таблиц разных авторов и соответствующей обработки их таксационных признаков с использованием при этом закономерных зависимостей между отдельными таксационными признаками. В результате таких выводов в г. были опубликованы первые всеобщие таблицы хода роста сосновых насаждений, составленные еще в 1919 г.
В последующие годы таким же путем были составлены всеобщие таблицы хода роста и для других древесных пород березы и осины (1925), ели) и черной ольхи (1935). Перечисленные таблицы включены в соответствующие лесотаксационные справочники и находят широкое использование в практике.
Исключается ли целесообразность составления местных таблиц хода роста при наличии всеобщих таблиц По мнению автора, не исключается.
Необходимо помнить, что всеобщие таблицы составлены по материалам дополнительной обработки местных таблиц.
Если в порядке использования всеобщих таблиц будут установлены какие-либо отклонения от известных закономерностей хода роста и если в тоже время местные таблицы, составленные по единой апробированной методике, позволят устранить обнаруженные неточности, то понятна положительная роль в этом случае местных таблиц, вносящих те или иные коррективы в существующие всеобщие таблицы. Однако в тех случаях, когда всеобщие таблицы хорошо отражают условия роста насаждений в определенных районах, нет необходимости составлять местные таблицы хода роста.
Нельзя не отметить положительную роль всеобщих таблиц сточки зрения единства методов учета лесосырьевых ресурсов, если рассматривать эти таблицы в качестве своеобразного стандарта, необходимого в условиях социалистического планового лесного хозяйства и лесной промышленности.
Почти одновременно с проф. А. В. Тюриным всеобщие таблицы хода роста насаждений для пяти пород – сосны, ели, пихты, бука, дуба – были составлены для Германии Г. Герхардтом (1921). В качестве исходного материала использовались соответствующие местные таблицы хода роста насажде- ний.
Таблицы Г. Герхардта представляют интерес с методической точки зрения, так как они позволяют установить линейные зависимости между отдельными таксационными признаками насаждений и возрастом. Следует добавить, что вычисление общей производительности насаждений автор рассматривает как функцию средней высоты, выраженную уравнением параболы Рассмотренные таблицы хода роста характеризуют нормальные

1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   29